MADS-box转录因子广泛存在于动植物以及真菌中。在高等植物中，该家族基因几乎参与调控植物的整个生长发育过程，包括果实成熟、叶片发育、花器官发育、侧根发育等。目前，MADS-box基因在调控侧根和不定根发育以及生长素方面的功能还有待深入研究。根系的发育影响植物的生长发育和适应各种土壤环境的能力。特别是侧根和不定根，对于固定植物、吸收水分和营养物质、保证植物的正常生长尤为重要。因此，开展经济作物根系发育机制的研究，对作物适应恶劣环境、保证作物的产量意义重大。通过生物信息学分析，筛选到两个可能调控番茄根系发育的MADS-box基因SlMBP9和SlMADS83，本研究拟通过转基因技术研究它们调控根系发育的潜在分子机制。
　　SlMBP9和SlMADS83基因主要在番茄根中表达，表明这两个基因可能在根中发挥着重要功能。通过分析SlMBP9转基因植株，发现超表达SlMBP9抑制了侧根的形成，并阻碍了植株生长，增加了侧芽数量，而RNAi转基因植株没有明显变化。进一步研究发现，超表达SlMBP9减少了根成熟区中自由IAA的积累以及茎中赤霉素（GA3）的含量。实时定量PCR检测结果表明，超表达SlMBP9下调了茎和根中生长素合成和运输基因，以及茎中赤霉素合成基因的表达。通过外源施加IAA，超表达植株的侧根缺陷获得恢复，且植株幼苗的矮化也获得恢复，表明超表达SlMBP9可能通过调控生长素从而抑制赤霉素合成。转录因子SlMBP9与生长素合成基因ToFZY2启动子存在结合，表明SlMBP9可直接调控生长素合成基因。高盐胁迫和干旱胁迫实验结果表明，超表达SlMBP9降低了植株对高盐和干旱胁迫的耐受能力。
　　实验发现SlMADS83RNAi株系下胚轴基部不定根形成增加。通过生理指标检测，发现下胚轴基部不定根形成部位的自由IAA含量比野生型增加了2倍左右。实时定量PCR检测结果表明，干扰SlMADS83基因不仅上调了生长素合成和运输基因的表达，同时提高了乙烯合成基因的转录。转录因子SlMADS83与生长素合成基因ToFZY1、ToFZY5以及乙烯合成基因ACO1启动子序列存在结合，表明SlMADS83可直接调控生长素和乙烯合成基因的表达。ACC和硝酸银处理实验结果表明，提高乙烯可能部分促进生长素合成。生长素抑制剂能Yucasin处理实验结果表明，RNAi株系中不定根增多可能由于生长素合成提高导致。此外，高盐胁迫和干旱胁迫处理结果表明，干扰SlMADS83降低了植株对高盐和干旱胁迫的抗性。
　　综上，本研究克隆了SlMBP9和SlMADS83两个基因，获得了目的基因转基因株系。并通过形态学、解剖学、生理学、统计学以及分子层面研究了目的基因在番茄根系发育中的调控作用：①SlMBP9可能减少生长素合成和运输，从而抑制了侧根形成，并增加了侧芽产生，同时使赤霉素合成受到抑制，从而阻碍了植株的生长，导致顶端优势受到抑制。②干扰SlMADS83可能提高生长素合成和运输，从而导致生长素在下胚轴基部积累，增加不定根的形成。不仅如此，干扰SlMADS83可能提高了乙烯合成，并可能通过乙烯-生长素交联途径部分提高生长素合成和运输，导致生长素在下胚轴基部积累增加，部分促进不定根形成。